香港天文台（HKO）自1884年開始進行氣象觀測，除了在1940至1946年因二次大戰而中斷外，超過一百三十年的氣象觀測記錄成為香港氣候變化研究的重要參考數據。

(a)溫度上升

圖3.1顯示香港的年平均溫度有顯著的長期上升趨勢，過去百多年來的平均上升速度約為每十年0.12°C，而上升速度在二十世紀後期有加劇跡象。

(b)酷熱天氣增多、寒冷天氣減少

熱夜（日最低溫度在28°C或以上）數目及酷熱天氣（日最高溫度在33°C或以上）日數在百多年間分別增加了約三十五倍和六倍；相反，寒冷天氣（日最低溫度在12°C或以下）日數有下降趨勢。

(c)極端降雨越趨頻繁

極端降雨變得越來越頻繁。以往天文台總部一小時雨量紀錄被打破的情況是幾十年才發生一次，但近幾十年卻是屢破紀錄。最近的一次為2008年，天文台總部錄得的最高一小時雨量為145.5毫米。更精細的分析顯示一小時雨量達100毫米或以上的極端降雨事件出現的機會在一個世紀內增加了一倍。

(d)海平面上升

自1954年至今的驗潮站資料顯示維多利亞港的平均海平面高度有明確上升，在過去六十多年的平均上升速度約為每十年31毫米。